516-0812/01 – Physics of Fluids ()

Gurantor departmentInstitute of PhysicsCredits3
Subject guarantorprof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.Subject version guarantorprof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year3Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction1990/1991Year of cancellation2005/2006
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesMaster
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+1

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

The course deepens the knowledge of mechanical, electric and thermal properties of fluids, covers fluid hydrostatics and hydrodynamics, fluid flow including applications, liquid and gas fuels, their characteristics, methods of flame and temperature field visualisation. At the end, it deals with fluids in biological systems (blood circulation and gas cycle).

Compulsory literature:

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

1. MAKROSKOPICKÉ SYSTÉMY Typy makroskopických systémů. Plyn. Kapalina. Vlastnosti plynů a kapalin. Stlačitelnost. 2. MECHANIKA IDEÁLNÍCH TEKUTIN Hydrostatika ideálních tekutin. Základní rovnice hydrostatiky. Rotace kapaliny v gravitačním poli. Hydrodynamika ideální tekutiny. Eulerova rovnice. Bernolliho rovnice. Výtok kapaliny z nádoby. Relaxace. Rayleigho model. Fluktuace. Langevinova rovnice. Korelace. Časová a prostorová korelační funkce. 3. MECHANICKÉ VLASTNOSTI TEKUTIN Viskozita. Navierova-Stokesova rovnice. Poiseuillův vzorec. Odpor viskozní kapaliny. Reynoldsovo číslo. Kapilární jevy. Povrchové napětí, Laplaceova rovnice. Jevy na rozhraní kapalin a tuhých látek. Kapiláry. Tlak pod zakřiveným povrchem kapaliny libovolného tvaru. Vliv povrchového napětí na tvorbě nové fáze. Hraniční mezivrstva. 4. PROUDĚNÍ TEKUTIN Rozložení rychlosti při laminárním proudění. Hagenův-Poiseullův zákon. Vírové vlákno. Model vzniku vírů. Turbulentní proudění. Pohyb tělesa v tekutině. Obtékání těles tekutinou. Obtékání kruhového válce. Couttovo proudění. Proudění plynu ve vysoké peci. Teplota a tlak plynu v nístěji. Dmýchání redukčních plynů a kapalných paliv. Metody vizualizace proudění (zavádění částic do tekutiny, úprava povrchu obtékaných těles, vliv změny optických vlastností tekutiny). 5. TEORIE FYZIKÁLNÍCH PODOBNOSTÍ Základní rovnice teorie podobnosti. Pravidlo záměny veličin a diferenciálních veličin. Teorie podobnosti jako základ experimentu. Proudění vazké tekutiny. Laminární proudění v zahlceném kanálu. Odvození kritérií podobnosti. Turbulentní proudění tekutiny. Metody analýzy rozměrů a jejich použitelnost. 6. ELEKTRICKÉ A TEPELNÉ VLASTNOSTI TEKUTIN Elektrická vodivost elektrolytů. Paradayovy zákony. Elektrické vlastnosti plynů, výboj v plynech. Molová tepla tekutin, fonony, teplotní roztažnost tekutin. Tepelná vodivost tekutin. 7. KAPALNÁ A PLYNNÁ PALIVA Paliva a jejich charakteristiky. Fyzikální příprava kapalných paliv ke spalování. Využití rozprašování. Hoření a spalování kapalných paliv. Šíření a struktura plamene kapalného paliva. Turbulentní přenos hmoty v hořákových oblastech a jejich matematický model.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 35 (35) 0
                Project Project 20  0
                Other task type Other task type 15  0
        Examination Examination 65 (65) 0
                Written examination Written examination 20  0
                Oral Oral examination 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2004/2005 (M2102) Mineral Raw Materials (3911T001) Applied Physics of Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (M2102) Mineral Raw Materials (3911T001) Applied Physics of Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2002/2003 (M2102) Mineral Raw Materials (3911T001) Applied Physics of Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2102) Mineral Raw Materials (3911T001) Applied Physics of Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2102) Mineral Raw Materials (3911T001) Applied Physics of Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner